Defconの新バッジは、セキュリティキーとしても使えるユニークなオープンソースチップを搭載

毎年恒例のDefconハッカーカンファレンスの長年の特徴として、参加者は新しいソフトウェアの脆弱性やハッキング技術の知識だけでなく、複雑なパズル、暗号チャレンジ、隠しイースターエッグ、さらには時計の機械式歯車機構まで組み込まれた、精巧にデザインされたカンファレンスバッジを持ち帰ります。 毎年バッジのクリエイターは、前年のデザインを凌駕し、なかなか感心しないハッカーたちを驚かせようと競い合います。しかし、今年のバッジは一味違います。バッジのデザインそのものが主役なのではなく、ハードウェアの内部にあるものが本当に際立つでしょう。 今年、Defconは伝説的なハードウェアハッカー、Andrew "bunnie" Huang氏にバッジの作成を依頼しました。今回初めて公開されるそのバッジには、Huang氏が設計した革新的なオープンソースチップが搭載されており、コンピューティングにおけるセキュリティ、透明性、信頼性の向上を目指しています。 しかし、このチップはバッジの一部に過ぎません。そのコアモジュールは取り外してカンファレンス後にハードウェアセキュリティトークンとして使用でき、バッジにDefcon以降のセカンドライフを与えます。 Baochip-1xと呼ばれるこのチップは、3年かけて作られた「ほぼ」オープンソースのマイクロコントローラーであり、Huang氏が長年夢見てきた、セキュリティが検証可能なチップを作るという目標を達成したものです。Huang氏は、Baochipのオペレーティングシステム、ファームウェア、プロセッサコア、暗号エンジン、入出力システムのソースコードをGitHubで公開し、これらのコンポーネントを検査および使用できるようにしました。 また、このチップは、研究者がシリコン自体を内部から覗き込み、公開された設計と比較して、製造されたチップが設計者の意図したものであると信頼するだけでなく、シリコン自体を検査できるようにパッケージ化されています。 コンピューターチップは伝統的に、回路を隠す不透明なケーシングを持つブラックボックスコンポーネントです。仕様やコードをユーザーが検査できるようにした過去のオープンソースチップでさえ、不浸透性のプラスチックで覆われており、サプライチェーンの問題を生み出していました。ユーザーは、チップの製造段階で、例えばバックドアコンポーネントが追加されるなど、何も変更されていないと信頼する必要がありました。 不透明なプラスチックで覆われた従来のチップとは異なり、Baochipは赤外線光をシリコンの背面から照射できるため、チップの内部構造を目視で検査できます。 赤外線画像：回路基板に取り付けられたBaochip-1x。Andrew "bunnie" Huang氏提供 Huang氏はカンファレンスでこの技術を実演する予定で、参加者が赤外線ライトの下でチップを検査できるようにします。 「私は長年、信頼とシリコンと検証の透明性に関して多くのことを行ってきました」とHuang氏はWIREDに語っています。「それはすべて…私が歩んできた物語の弧です…トランジスタまで、最もコアな部分まで信頼できるチップを手に入れようと…実際に…チップ上のRAMアレイを見ることができます。」 チップの構築 新しいチップの製造は、製造に数百万ドルかかる高価なプロジェクトです。しかし、Huang氏は3年前にCrossbarという会社から連絡を受けたことで大きなブレークスルーを得ました。同社は新しいオープンソースで安全なチップを作成したいと考えていましたが、その方法がわかりませんでした。Huang氏は1つの条件で協力に同意しました。それは、彼がCPUを彼らのチップウェハーに配置することで、彼らの製造ラインに便乗することを許可することでした。これにより、Huang氏が個別の製造ラインに資金を投じる必要がなくなり、両方の設計が同じ製造ラインを共有できるようになります。 「彼らにとっては、私をチップに乗せることで、1つの価格で2つの製品を手に入れられると考えています」とHuang氏は言います。このような便乗は珍しいことではないと彼は付け加えていますが、業界が公に議論することを好まないことです。 その結果、CrossbarのマイクロプロセッサとHuang氏のチップの両方を含むCrossbarチップが生まれました。Baochipは基本的に同じチップですが、Huang氏が配布権を持っていないため、Crossbarのマイクロプロセッサは無効になっています。 Crossbar版のチップは独自のARMコアを使用していますが、Huang氏のバージョンはRISC-Vコアを使用しており、その実装はオープンソースです。RISC-V命令セットもオープンで公に文書化されています。2つのバージョンは同じ基盤インフラストラクチャとペリフェラルを使用しながら、異なるCPUコアをアクティブにできます。 Huang氏のチップには、いくつかのクローズドソースの要素があります。低レベルの物理設計や製造プロセス、特にTSMCの22ナノメートル製造プロセスに関連するものは、独自仕様です。「しかし…物事をどれだけオープンにできるかというスペクトルで見ると、これは…他のどのセキュリティ指向チップよりもはるかに進んでいます」とHuang氏は述べています。 バッジの始まり 過去のDefconバッジは、カスタム設計のオープンソースシリコンではなく、市販のチップを使用していました。Baochipの使用というアイデアは、昨年末にHuang氏がDefcon創設者のJeff Moss氏と、オープンソースチップ開発の進捗について話した会議で生まれました。彼はMoss氏に、夏に自身の会社Baochipを通じてリリースする予定だと伝えました。 Moss氏は、その背後にあるコンセプトが今年のカンファレンスのテーマである「エージェンシー」（Defconの定義では、自己決定権を高めるテクノロジーの使用と選択）に完全に一致することに気づきました。そして彼とHuang氏は、チップの採用を後押しする素晴らしい機会になると考えました。これまでBaochipは小規模な開発リリースでのみ配布されていましたが、27,000個のDefconバッジはその最初の主要な配布となります。 Moss氏はバッジに1つの要件を課しました。彼は、カンファレンス以降も使用できるものであり、イベント後に人々が引き出しや埋立地に捨てるようなものであってほしくないと考えました。彼は長年、ハードウェアセキュリティトークンや暗号ウォレットのデザインと限界に不満を持っていました。それらはハードウェアレベルでクラックされる可能性があるため、彼はHuang氏のチップが既存の認証トークンやウォレットよりも安全な代替手段になると考えました。 バッジは工場で約1メートル四方のパネルに製造されます。Andrew "bunnie" Huang氏提供 「秘密をハードウェアに入れて、攻撃者が侵入しても秘密を完全に盗むことができないというアイデアをずっと夢見てきました」とMoss氏はWIREDに語っています。 バッジの取り外し可能なモジュールは、FIDOハードウェアセキュリティトークンとして機能します。そのソフトウェアは、時間ベースのワンタイムパスワードシステムとパスワード管理をサポートしています。Huang氏によると、これは「おそらく世界初の、ブートローダーやトランジスタまで完全に検査できるオープンソースセキュリティトークン」です。 取り外し可能なモジュールには、QRコードをスキャンして認証システムに登録するためのカメラも含まれています。しかし、Defconのプライバシー慣行と、カンファレンスでの隠し撮りの禁止に沿って、カメラは非常に低解像度で近距離用であり、チップはデフォルトでカメラの白黒データのみを使用し、写真ストレージはサポートしていません。 「QRコードのスキャンには非常に優れていますが、それ以外のほとんどのことには役立ちません」とHuang氏は述べています。 バッジはカンファレンスの生活を疎かにしていません。Huang氏は、参加者が交流を促すための機能も引き続き含めました。例えば、バッジには、一般参加者、スピーカー、グーン（カンファレンスを運営するボランティアの小規模な軍隊）、そしてコンテスト受賞者や特別VIPに贈られる特別な黒いUberバッジなど、バッジの種類に応じて異なるカラーパレットとパターンで点滅するLEDライトが搭載されています。これらのUberバッジは、生涯Defconへの無料参加権を与えます。各バッジタイプは特定のカラーと点滅パターンで始まりますが、ユーザーはバッジが他のバッジと通信する際に、カラーを追加したり、より複雑な点滅パターンを構築したりできます。 どのくらい安全か？ チップはRustで書かれたオペレーティングシステムを実行し、セキュアブート、真の乱数ジェネレーター、および攻撃に対する耐性を高めるためのハードウェア機能を備えています。Huang氏は、特にリモートからの非物理的な攻撃に対して耐性があると考えています。 チップは抵抗メモリ（RRAM）も使用しています。